DE2220959A1 - Exposure device for producing a screen of a color television picture tube with a rotating lens - Google Patents
Exposure device for producing a screen of a color television picture tube with a rotating lensInfo
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Description
PHN.5623.PHN.5623.
1'atenUftwalt1'atenUftwalt
'dr: N. V. Philips' Gloeilampenfabrleken Akt. No, PHN- 5623'dr: NV Philips' Gloeilampenfabrleken Akt. No, PHN- 5623
Anmeldune vomi 26. April 1972 Registration dated April 26, 1972
Belichtungsvorrichtung zur Herstellung eines Bildschirmes einer Farbfernsehbildröhre mit einer rotierenden Linse,Exposure device for producing a screen of a color television picture tube with a rotating lens,
Die Erfindung bezieht sich auf eine Belichtungsvorrichtung zur Herstellung eines Bildschirmes einer Farbfernsehbildröhre, welche Vorrichtung eine Lichtquelle zur optischen Projektion eines Musters von Löchern in einer Farbauswahlmaske auf einem Fenster mit einer darauf zur Herstellung des Bildschirmes angebrachten lichtempfindlichen S chicht enthait.The invention relates to an exposure device for producing a screen of a color television picture tube, which device a light source for optically projecting a pattern of holes in a Color selection mask on a window with a light-sensitive mounted thereon for the production of the screen Contains layer.
Bei einer Farbfernsehbildröhre eines bekannten Typs besteht der Bildschirm aus einer Vielzahl von Leuchtstoff punkten, die in Gruppen von drei Leuchtstoffpunkten angeordnet sind. Jede Gruppe besteht aus einem unter der Einwirkung eines Elektronenstrahls rot, einem grün und einem blau aufleuchtenden Leuchtstoffpunkt. Zwischen denIn a color television picture tube of a well-known one Type, the screen consists of a large number of fluorescent points, which are in groups of three fluorescent points are arranged. Each group consists of one red, one green and one under the action of an electron beam a blue fluorescent dot. Between
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I euchtstoffpunkten kann sich eine schwarze nichtreflektierende Schicht befinden, die Umgebungslicht absorbiert und dadurch zu einem kontrastreichen Bild beiträgt. Die Muster von Leuchtstoffpunkten werden, Farbe für Farbe, mit Hilfe einer während der Herstellung der Röhre anzubringenden lichtempfindlichen Schicht gebildet, die in einer Belichtungsvorrichtung belichtet und dann entwickelt wird. Ein derartiges photochemisches Verfahren ist allgemein bekannt. Die schwarze nichtreflektierende Schicht wird im allgemeinen zuvor, gleichfalls mit Hilfe einer lichtempfindlichen Schicht angebracht, die mit drei aufeinanderfolgenden Belichtungen an den Stellen belichtet wird, an denen nachher die roten, die grünen und die blauen Leuchtstoffpunkte angebracht werden sollen« Das daran angepasste Verfahren ergibt eine schwarze Schicht mit Oeffnungen an den Stellen, an denen Leuchtstoffpunkte angebracht werden sollen.I fluorescent dots can be a black non-reflective Layer that absorbs ambient light and thereby contributes to a high-contrast image. The patterns of fluorescent dots are made, color by color, with the help of one to be attached during manufacture of the tube photosensitive layer is formed, which is exposed in an exposure device and then developed. Such a photochemical process is well known. The black non-reflective layer will generally applied beforehand, also with the aid of a photosensitive layer with three successive layers Exposure is exposed in the places where the red, green and blue phosphor points afterwards should be attached «The adapted procedure results in a black layer with openings the places where fluorescent dots will be attached should.
Da in einer Farbfernsehbildröhre im Betrieb drei Elektronenstrahlen erzeugt werden, die die rote, die grüne bzw, die blaue Bildinformation übertragen und je daher nur Leuchtstoffpunkte treffen sollen, die in der dieser Signalinformation entsprechenden Farbe aufleuchten, wird in der Röhre eine Farbauswahlmaske verwendet. Die Farbauswahlmaske weist eine Vielzahl von Oeffnungen auf, die der Anzahl von Gruppen aus drei Leuchtstoffpunkten entsprechen. Die drei Elektronenstrahlen werden auf den Bildschirm konvergiert und passieren die Farbauswahlmaske unter einem bestimmten gegenseitigen Farbauswah!winkel.Since there are three in a color television picture tube in operation Electron beams are generated, which transmit the red, the green or the blue image information and therefore only ever Fluorescent points should meet in this Signal information will light up corresponding color a color selection mask is used in the tube. The color selection mask has a large number of openings that correspond to the number of groups of three phosphor points. The three electron beams are converged on the screen and pass the color selection mask under a certain mutual color selection angle.
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Der· Farbauswahlwinkel imd der Abstand der Farbauswahlmaske von (3em Bildschirm sind derartig, dass die Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm Auftrefflecke bilden, die sich grundsätzlich nicht überlappen.The color selection angle and the distance between the color selection mask from (3em screen are such that the electron beams Form impact spots on the screen that do not generally overlap.
An den Auftrefflecken der Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm befinden sich die Leuchtstoffpunkte. Um zu erzielen, dass diese Auftrefflecke tatsächlich den Leuchtstoffpunkten und den Oeffnungen in der schwarzen nichtreflektierenden Schicht entsprechen, wird die lichtempfindliche Schicht während des vorerwähnten photochemischen Verfahrens mit Hilfe einer Lichtquelle und derselben Farbauswahlmaske belichtet, die in der fertigen Röhre vorhanden ist. Das Muster von Löchern in der Farbauswahlmaske wird optisch auf die lichtempfindliche Schicht projiziert. Da sich die Farbauswahlmaske dabei in dem gleichen Abstand von der lichtempfindlichen Schicht wie in der fertigen Röhre von dem Bildschirm befindet, wird ein möglichst genaues Zusammenfallen der Auftrefflecke der Elektronenstrahlen und der Leuchtstoffpunkte bzw. der Oeffnungen in der schwarzen nichtreflektierenden Schlehe erhalten. Da dieses Zusammenfallen sich jedoch nur mit einer gewissen Toleranz erzielen lässt, muss zwischen Leuchtstoffpunkten und Elektronenflecken eine gewisse Ueberlappung bestehen, d.h., dass entweder der Auftrefffleck grosser als der Leuchtstoffpunkt sein muss, derart, dass der Auftreffleck den Leuchtstoffpunkt stets völlig überlappt, oder der Auftreffleck kleiner als der Leucht-\ stoffpunkt sein muss, derart, dass sich der AuftreffleokThe fluorescent dots are located at the spots where the electron beams hit the screen. In order to ensure that these impact spots actually correspond to the fluorescent points and the openings in the black non-reflective layer, the light-sensitive layer is exposed during the aforementioned photochemical process with the aid of a light source and the same color selection mask that is available in the finished tube. The pattern of holes in the color selection mask is optically projected onto the photosensitive layer. Since the color selection mask is at the same distance from the light-sensitive layer as in the finished tube from the screen, the most accurate possible coincidence of the impact spots of the electron beams and the fluorescent points or the openings in the black, non-reflective sloe is obtained. However, since this coincidence can only be achieved with a certain tolerance, there must be a certain overlap between the fluorescent points and electron spots, i.e. either the impact point must be larger than the fluorescent point, in such a way that the impact spot always completely overlaps the fluorescent point, or the impact point smaller than the luminous \ material must be dot, in such a way is that the Auftreffleok
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stets innerhalb des Leuchtstoffpunktes befindet.is always within the fluorescent point.
Es leuchtet ein, dass die bereits erwähnte schwarze nichtreflektierende Schicht bei kleinen Leuchtstoffpunkten wirkungsvoller als bei grossen Leuchtstoffpunkten ist, weil der Kontrast vergrössert wird, wenn die nichtreflektierende Schicht in bezug auf die Oberfläche der Leuchtstoffpunkte eine verhältnisinässig grosse Oberfläche beansprucht. Eine derartige Schicht enthaltende Röhren sind daher vorzugsweise mit Leuchtstoffpunkten versehen, die kleiner als die Auftrefflecke der Elektronenstrahlen sind. Die Grosse der Auftrefflecke der Elektronenstrahlen wird durch die Grosse der Löcher in der Farbauswahlmaske bestimmt. Die Grosse der Leuchtstoffpunkte und der Oeffnungen in der schwarzen, nichtreflektierenden Schicht wird aber ebenfalls während des bereits mehrmals genannten photochemischen Verfahrens durch·die Grosse der Löcher in der Farbauswahlmaske bestimmt und wird also, ohne besondere Massnahme, etwa gleich oder etwas grosser als die Grosse der Auftrefflecke der Elektronenstrahlen sein.It is clear that the already mentioned black non-reflective layer in the case of small fluorescent dots is more effective than with large fluorescent dots, because the contrast is increased when the non-reflective Layer in relation to the surface of the phosphor dots claimed a relatively large surface. Tubes containing such a layer are therefore preferably provided with fluorescent dots which are smaller than the impact spots of the electron beams. The size of the impact spot of the electron beams becomes determined by the size of the holes in the color selection mask. The size of the fluorescent dots and openings in the black, non-reflective layer, however, is also during the already mentioned several times photochemical Method by · the size of the holes in the Color selection mask is determined and is therefore, without special measures, about the same or slightly larger than the large size be the impact spot of the electron beams.
Die Erfindung hat den Zweck, eine Belichtungsvorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die Lichtverteilung hinter den Löchern in der Farbauswahlmaske gesteuert werden kann. Die Erfindung bezweckt weiterhin, eine Belichtungsvorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe Leuchtstoffpunkte bzw. Oeffnungen in der schwarzen, nichtref lektierenden Schicht erhalten werden können, die kleiner als die Löcher in der Farbauswahlmaske sind, ohne dass diese Löcher während der Belichtung zeitweilig verkleinertThe invention has the purpose of creating an exposure device with the aid of which the light distribution behind the holes in the color selection mask can be controlled. The invention further aims to provide an exposure device to create, with the help of which fluorescent points or openings in the black, non-ref Lecting layer can be obtained, which are smaller than the holes in the color selection mask, without temporarily reduced these holes during exposure
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oder nach, der Belichtung z.B. durch Nachätzen vergrössert werden, was ein kostspieliges und aufwendiges Verfahren erfordert.or enlarged after exposure, e.g. by re-etching become what a costly and laborious process requires.
Nach der Erfindung enthält eine Belichtungsvorrichtung der eingangs genannten Art optische Mittel, die eine virtuelle Verschiebung der Lichtquelle herbeiführen, welche virtuelle Verschiebung wenigstens eine Komponente aufweist, die zu einer Berührungsfläche mit der Mitte des Fensters parallel ist, während die Belichtungsvorrichtung ferner Mittel zum Rotieren dieser optischen Mittel um eine zu der erwähnten Fläche senkrechte Achse enthält. Durch das Rotieren der optischen Mittel während der Belichtung, in Verbindung mit der genannten virtuellen Verschiebung, wird effektiv eine ringförmige Lichtquelle erhalten. Dadurch werden hinter den Löchern der Farbauswahlmaske Lichtverteilungen erhalten, die als Funktion der Stelle längs eines Durchmessers des zu bildenden Leuchtstoff punkt es bzw, der Oeffnung in der schwarzen, nichtreflektierenden Schicht eine schmale Spitze aufweisen. Durch passende Wahl der Eigenschaften der lichtempfindlichen Schicht und der angewandten Belichtungszeit kann diese schmale Spitze dazu benutzt werden, LeuchtstoffpunkteAccording to the invention, an exposure device of the type mentioned at the outset contains optical means which bring about a virtual displacement of the light source, which virtual displacement at least one component which is parallel to a contact surface with the center of the window, while the exposure device further includes means for rotating said optical means about an axis perpendicular to said surface. By rotating the optical means during exposure, in connection with the aforementioned virtual displacement, an annular light source is effectively obtained. This will put the color selection mask behind the holes Light distributions obtained as a function of the location along a diameter of the phosphor to be formed point it or the opening in the black, non-reflective Layer have a narrow tip. By appropriate choice of the properties of the photosensitive Layer and the exposure time used, this narrow tip can be used to create fluorescent dots
/"
bzw, Oeffnungen in der schwarzen, nichtreflektierenden
Schicht zu erhalten, die erheblich kleiner als die Löcher in der Farbauswahlmaske sind./ "
or to obtain openings in the black, non-reflective layer, which are considerably smaller than the holes in the color selection mask.
Es sei bemerkt, dass in "Journal of the Society of Motion Picture and Television Engineers", Heft 65 ι Nr,8, August 1956, S, *K)7 - *HO die Anwendung derartigerIt should be noted that in "Journal of the Society of Motion Picture and Television Engineers ", Issue 65 ι No. 8, August 1956, S, * K) 7 - * HO the application of such
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Halbschatteneffekte beschrieben wird und auch u.a. ringförmige Lichtquellen als für diesen Zweck günstig erwähnt werden. Die Konstruktion einer ringförmigen Lichtquelle genügender Intensität wird jedoch nicht angegeben.Penumbral effects is described and also ring-shaped, among other things Light sources may be mentioned as being favorable for this purpose. The construction of an annular light source however, sufficient intensity is not specified.
Eine Belichtungsvorrichtung nach der Erfindung kann derart ausgebildet sein, dass die genannten optischen Mittel aus einer drehsymmetrischen Linse bestehen, deren Drehsymmetrieachse zu der erwähnten Drehachse parallel ist und mit dieser Achse nicht zusammenfällt. Eine drehsymmetrische Linse, in Verbindung mit einer nicht auf der optischen Achse dieser Linse angeordneten Lichtquelle, ergibt nämlich die gewünschte virtuelle Verschiebung der Lichtquelle und lässt sich, im Zusammenhang mit der Drehsymmetrie, auf einfache Weise herstellen.An exposure device according to the invention can be designed in such a way that said optical Means consist of a rotationally symmetrical lens, the rotational symmetry axis of which is parallel to the mentioned axis of rotation and does not coincide with this axis. A rotationally symmetrical lens, in conjunction with a non-optical lens Axis of this lens arranged light source, namely results in the desired virtual displacement of the light source and can be produced in a simple manner in connection with rotational symmetry.
Eine Belichtungsvorrichtung nach der Erfindung kann auch derart ausgebildet sein, dass die erwähnten optischen Mittel aus einer Linse bestehen, deren Dicke in einer Richtung senkrecht zu der erwähnten Drehachse konstant ist. Eine derartige Linse ist in der einfachsten Form ein Prisma und ergibt eine virtuelle Verschiebung der Lichtquelle senkrecht zu der Richtung, in der die Dicke der Linse konstant ist.An exposure device according to the invention can also be designed in such a way that the aforementioned optical means consist of a lens whose thickness is in a direction perpendicular to said axis of rotation is constant. Such a lens is, in its simplest form, a prism and results in a virtual displacement the light source perpendicular to the direction in which the Thickness of the lens is constant.
Eine einfache Ausfuhrungsform einer Belichtungsvorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnten optischen Mittel aus einer planparallelen Platte bestehen, deren Normale zu der OberflBche mit der Drehachse einen scharfen Winkel einschliesst. Bekanntlich führt eine planparallele Platte eine parallele VerschiebungA simple embodiment of an exposure device according to the invention is characterized in that the mentioned optical means consist of a plane-parallel Plate whose normal to the surface with the Axis of rotation includes a sharp angle. As is well known a plane-parallel plate performs a parallel displacement
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des austretenden Lichtstrahls in bezug auf einen unter einem scharfen Winkel einfallenden Lichtstrahl und somit eine brauchbare virtuelle Verschiebung der Lichtquelle herbei.of the exiting light beam with respect to a below incident light beam at a sharp angle and thus a useful virtual displacement of the light source.
Die Erfindung wird nachstehend für ein Ausfuhrungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is described below for an exemplary embodiment explained in more detail with reference to the drawing.
Die dargestellte Belichtungsvorrichtung ist mit einem Gehäuse 1 versehen, auf dem ein Fenster 2 einer herzustellenden Farbfernsehbildröhre angebracht ist. Eine lichtempfindliche Schicht 3 auf dem Fenster 2 wird durch Löcher h und eine Farbauswahlmaske 5 hin belichtet. Befestigungsmittel für das Fenster 2 und für die Farbauswahlmaske 5 sind nicht dargestellt.The exposure device shown is provided with a housing 1 on which a window 2 of a color television picture tube to be manufactured is mounted. A photosensitive layer 3 on the window 2 is exposed through holes h and a color selection mask 5. Fastening means for the window 2 and for the color selection mask 5 are not shown.
Die Belichtung erfolgt mit Hilfe einer Lichtquelle 6, die eine Gasentladungsröhre 7 und einen Quarzkegel 8 enthält. Von der Gasentladungsröhre 7 stammendes Licht wird vom Quarzkegel 8 in einem Punkt 9 dieses Quarzkegels konzentriert. Der Punkt 9 bildet eine praktisch punktförmige Lichtquelle, Eine Korrekturlinse 10 sorgt dafür, dass die scheinbare Lage der Lichtquelle in genügendem Masse mit dem Ablenkpunkt der Elektronenstrahlen in der fertigen Farbfernsehbildröhre in UebereinStimmung gebracht wird. Nach der Erfindung wird eine Linse 11 verwendet, die in einem Schneckenrad 12 montiert ist, das mit Hilfe einer Schnecke 13 rotiert wird. Der Verlauf der Dicke der Linse ist in allen zu der Zeichnungsebene parallelen Ebenen gleich. Abgesehen von einer geringen Beugung der Linsenoberfläche ist die Linse 11 nahezu ein Prisma und führt eine virtuelle seitliche Verschiebung des Punktes 9 der Lichtquelle herbei,The exposure takes place with the aid of a light source 6 which contains a gas discharge tube 7 and a quartz cone 8. Light originating from the gas discharge tube 7 is concentrated by the quartz cone 8 in a point 9 of this quartz cone. The point 9 forms a practically point-shaped light source, a correction lens 10 ensures that the apparent position of the light source in sufficient measure with the deflection point of the electron beams in the finished Color television picture tube is brought into agreement. According to the invention, a lens 11 is used, which is shown in a worm wheel 12 is mounted, which is rotated with the aid of a worm 13. The course of the thickness of the lens is the same in all planes parallel to the plane of the drawing. Except for a small amount of diffraction on the lens surface the lens 11 is almost a prism and brings about a virtual lateral displacement of the point 9 of the light source,
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Diese seitliche Verschiebung liegt in der Zeichnungsebene bei der dargestellten Lage der Linse 11, Durch Rotation der Linse 11 beschreibt die virtuelle Lichtquelle einen Kreis um die Drehachse 15 der Linse und wird effektiv eine ringförmige Lichtquelle erhalten.This lateral shift lies in the plane of the drawing in the illustrated position of the lens 11, through Rotation of the lens 11 describes the virtual light source a circle around the axis of rotation 15 of the lens and becomes effective get an annular light source.
Die Erfindung beschränkt sich naturgemäss nicht auf eine Belichtungsvorrichtung zur Herstellung einer Farbfernsehbildröhre mit roten, grünen und blauen Leuchtstoffpunkten, die durch eine schwarze, nichtreflektierende Schicht voneinander getrennt sind. Auch Farbfernsehbildröhren mit anderen Anzahlen und anderen Grundfarben können mit dieser Vorrichtung hergestellt werden, wobei eine schwarze, nichtreflektierende Schicht an- oder abwesend sein kann, Ausserdem beschränkt sich die Erfindung nicht auf eine Belichtungsvorrichtung mit einer Gasentladungsröhre und einem Quarzkegel, Grundsätzlich kann jede Lichtquelle verwendet werden, und vorzugsweise eine die von einem Punkt der Farbauswahlmaske aus gesehen, effektiv einen nahezu punktförmigen lichtemittierenden Teil besitzt.The invention is of course not limited to an exposure device for producing a Color television tube with red, green and blue fluorescent dots, the one by a black, non-reflective one Layer are separated from each other. Also color television tubes with other numbers and other basic colors can be produced with this device, with one black, non-reflective layer may be present or absent can, In addition, the invention is not limited to an exposure device with a gas discharge tube and a quartz cone, in principle any light source can be used, and preferably one from a point from the color selection mask, effectively has an almost point-like light emitting part.
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Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| NL7106619.A NL158650B (en) | 1971-05-14 | 1971-05-14 | METHOD AND DEVICE FOR THE MANUFACTURE OF A DISPLAY OF A COLOR TV DISPLAY TUBE. |
| NL7106619 | 1971-05-14 |
Publications (3)
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Also Published As
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| ES402649A1 (en) | 1975-03-16 |
| NL7106619A (en) | 1972-11-16 |
| DE2220959B2 (en) | 1977-03-10 |
| NL158650B (en) | 1978-11-15 |
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| BE783418A (en) | 1972-11-13 |
| FR2137895A1 (en) | 1972-12-29 |
| FR2137895B1 (en) | 1980-03-14 |
| JPS5544422B1 (en) | 1980-11-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |